Estudo sobre a resistência à corrosão superficial de placa composta de aço de titânio em água do mar simulada
Placa composta de aço titâniocombina a excelente resistência à corrosão do material de titânio com as vantagens da alta resistência e baixo custo do aço, e é um material estrutural indispensável para equipamentos resistentes à corrosão, como vasos de pressão, vasos de reação química, trocadores de calor e dutos de transporte de petróleo.
A soldagem é um meio importante de fabricação de placas compostas de aço de titânio, e a qualidade da soldagem afeta diretamente a vida útil das placas compostas. A soldagem de placas compostas de aço titânio pertence à categoria de soldagem de materiais diferentes. Atualmente, as placas compostas de aço titânio comerciais na China são formadas principalmente por soldagem explosiva. Devido à alta temperatura instantânea e à forte força de impacto gerada pela explosão, pode haver defeitos de soldagem, como impurezas, poros e rachaduras na interface da junta da placa composta. Nos últimos anos, a soldagem a laser usando feixes de laser de alta densidade de energia como fontes de calor desenvolveu-se rapidamente devido às suas vantagens de forte entrada de calor local, pequena faixa de impacto térmico e boa controlabilidade. Especialmente com a tecnologia de fabricação aditiva a laser, a soldagem por fusão de materiais diferentes de aço titânio torna-se possível adicionando uma camada de transição intermediária. Com base na tecnologia de fabricação aditiva a laser com alimentação de pó, a equipe de pesquisa preparou com sucesso placas compostas de aço de titânio com propriedades mecânicas que atendem aos requisitos do padrão nacional GB/T 8547-2019
Solicite placa composta de aço titânio TA2/S30408.
Placas compostas de aço de titânio são usadas em ambientes agressivos, e fatores ambientais agressivos podem acelerar a falha da estrutura soldada da placa composta. A falha por corrosão é uma de suas formas de falha comuns. Uma vez que a placa composta de aço titânio falhe, isso afetará seriamente a confiabilidade do equipamento e representará uma ameaça à segurança pessoal e patrimonial.
A partir do processo de fabricação de placas compostas de aço de titânio, este artigo estuda a resistência à corrosão superficial de placas compostas de aço de titânio soldadas por explosão, placas compostas de aço de titânio fabricadas com aditivo e placas compostas de aditivo com alívio de tensão usando uma solução simulada de água do mar a 3,5% de NaCl como o meio corrosivo.
Materiais e métodos experimentais
Existem três métodos para comparar e analisar a resistência à corrosão de revestimentos de superfície
Placa composta de aço titânio.
(1) Placa composta explosiva recozida TA2/Q345R;
(2) Placa composta de fabricação aditiva original TA2/S30408 (incluindo camada intermediária de Cu);
(3) Placa composta fabricada com aditivo TA2/S30408 após recozimento de alívio de tensão (300 graus, 4 horas de isolamento).
Use uma máquina de corte de fio para cortar a amostra eletroquímica (tamanho da amostra 5 mm × 10 mm × 5 mm), lave a amostra com álcool anidro e seque-a. A superfície da amostra sem teste é soldada ao fio de cobre, garantindo um bom contato. Em seguida, a amostra de teste é colocada voltada para baixo no molde de incorporação a frio e, finalmente, a resina epóxi é despejada no molde para cura e moldagem. Após a desmoldagem, a superfície da amostra é polida com lixa metalográfica 5-20 μm (de grossa a fina) em moinho de água, polida com solução de diamante de 1 μm e suspensão de alumina de 0,3 μm , enxaguado com álcool anidro e seco para uso posterior. O teste de desempenho eletroquímico foi realizado utilizando uma estação de trabalho eletroquímica (CHI660E) com um sistema de eletrodos 3-. O eletrodo de trabalho foi a camada de titânio na superfície de teste da amostra, o contra-eletrodo foi um eletrodo de grafite e o eletrodo de referência foi um eletrodo de calomelano saturado (SCE). O meio corrosivo é uma solução de NaCl a 3,5% e o volume da solução corrosiva para cada grupo de amostras não é inferior a 100 mL. Realize testes de impedância CA e curva de polarização depois que o potencial se estabilizar. A amplitude do teste de impedância CA é de 5 mV e a frequência de varredura é controlada entre 0,1 Hz e 10 kHz. A varredura da curva de polarização começa em 50 mV abaixo do potencial de autocorrosão e termina em 1,5 V, com velocidade de varredura de 5 mV/s. Finalmente, use uma balança eletrônica para pesar a amostra antes e depois da corrosão e calcule a taxa de corrosão usando o método de perda de peso.
